粒子探測器

粒子探測器（英語：Particle detector），是在物理實驗、原子核物理學等領域用於探測、跟蹤和鑑別高能粒子的一種物理實驗設備。現代粒子探測器也用於測量放射粒子的能量、動量、旋轉和電荷等等。

描述

為現代粒子加速器設計的粒子探測器外部尺寸和造價都很龐大。當粒子探測器僅僅計數粒子的數目但不解析粒子的能量時，經常用術語「計數器」來代替「探測器」。如果儀器的主要目的是測量放射，通常以「放射探測器」來命名，不過由於光子同樣是（極小質量）的粒子，術語「粒子探測器」仍然正確。

實例與分類

目前，許多已經研製成功的例子探測器都是電離探測器（其中又以氣體電離探測器和半導體探測器最為典型）和火花探測器。不過另一方面，完全不同的準則也被應用，像Čerenkov光和過渡放射。

歷史上的例子

• 氣泡室
• 雲室
• en:Photographic plates

用於保守放射的探測器

• en:Dosimeter
• 驗電器 (miniature electroscopes are used as portable dosimeters)

粒子物理、核物理中常用的探測器

• en:Gaseous ionization detectors
  • en:Ionization chamber
  • 正比計數器
    • en:Multiwire Proportional Chamber
    • 絲室
    • en:Time projection chamber
  • en:Geiger-Müller tube
  • en:Spark chamber

• Solid-state detectors
  • en:Cherenkov detector
    • en:RICH (Ring Imaging Cherenkov Detector)
  • en:Scintillation counter and associated 光電倍增管或光電二極體 / 雪崩光電二極體
    • en:Lucas cell
    • en:Time of flight detector
  • en:Semiconductor detector
    • en:Silicon Vertex Detector
  • en:Transition radiation detector
• 量能器

現代粒子探測器

現代粒子探測器通常是上述個各種探測器的合併。

粒子探測器的安裝

At colliders

• At 歐洲核子研究組織
  • for the 大型強子對撞機
    • 緊湊緲子線圈
    • 超環面儀器
    • ALICE
    • LHCb
  • for the 大型電子正子對撞機
    • Aleph[1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
    • Delphi[2]
    • L3
    • Opal[3] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  • for the 超級質子同步加速器
    • The COMPASS Experiment
    • Gargamelle
    • NA49
• At 費米國立加速器實驗室
  • for the 兆電子伏特加速器
    • CDF （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
    • D0 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• At 德國電子加速器
  • for HERA
    • H1
    • en:HERA-B
    • HERMES
    • ZEUS
• At BNL
  • for the en:RHIC
    • en:PHENIX
    • en:Phobos (physics)
    • STAR
• At SLAC
  • for the PeP-II （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
    • BaBar
  • for the SLC （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
    • SLD （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• At 康乃爾大學
  • for CESR
    • CLEO
    • en:CUSB
• Others
  • MECO from 爾灣加州大學

正在建設中

• For en:ILC
  • en:CALICE

沒有對撞機

• 超級神岡探測器
• 南極μ子與中微子探測陣列（AMANDA）
• 低溫暗物質搜尋計劃（CMDS）

外部連結

Filmstrips

• "Radiation detectors". H. M. Stone Productions, Schloat. Tarrytown, N.Y., Prentice-Hall Media, 1972.

General Information

• The Particle Detector BriefBook
• How to Build a Cloud Chamber （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Grupen, C. Physics of Particle Detection. AIP Conference Proceedings, Instrumentation in Elementary Particle Physics, VIII 536. Istanbul: Dordrecht, D. Reidel Publishing Co.: 3–34. June 28-July 10 1999. doi:10.1063/1.1361756.